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盐胁迫对水榆花楸种子萌发的影响



全 文 :2013年第7期现代园艺
近年来,由于环境变化剧烈,土壤盐碱化已经成为一个
全球性的问题。世界盐碱地的面积为8.31亿hm2,占世界总
面积的6%。盐碱地理化性状差,导致植物生长不良甚至难以
成活,植被建立困难,严重制约林业生产和绿化,影响生态环
境。随着资源短缺日益严重,耐盐碱植物引种驯化逐渐引起
人们的重视,耐盐碱植物不仅丰富了盐碱地的绿化景观,而
且耐盐碱植物可提高土壤有机质质量分数、降低土壤盐分含
量,利于土壤改造。种子能够顺利萌发是植株在盐碱胁迫下
能够生长发育的前提。盐胁迫主要从两个方面影响种子的萌
发:一是渗透效应,降低了种子周围水势,种子吸水困难,从而
抑制种子萌发。二是离子效应,即渗入种子中的离子一方面
降低渗透势,加速种子的吸水萌发,同时又造成直接的离子
毒性抑制萌发,当胁迫浓度超过耐受阈值,对种子造成永久
毒害,则会使种子丧失活性。另一方面,过高的盐浓度降低了
种子中水解酶的活性,特别是一淀粉酶的活性,从而使种子
萌发受阻。盐胁迫不仅影响种子的发芽率,还对发芽速率有
一定的影响,随着盐浓度的升高,发芽速率显著下降,因此种
子发芽率可以作为直接反映品种耐盐能力高低的重要指标。
花楸属树木为落叶乔木或灌木,单叶或奇数羽状复叶,
复伞房花序顶生,梨果小,内果皮软骨质,每室具1~2种子。
花序密集,花白色,秋季结红色、黄色或白色果实,供观赏。本
实验水榆花种子为材料,通过研究水榆花楸种子在不同盐浓
度处理下种子的发芽率、发芽指数、胚芽和胚根长度等指标,
来揭示其对不同盐浓度耐受情况,为水榆花楸在盐碱地的引
种和推广利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
本研究选择从长白山采购的新鲜水榆花楸种子,选择颗
粒饱满、形态相近的种子用作萌发实验。
1.2 实验方法
1.2.1 种子萌发实验。按照国际种子检验规程进行种子
萌发实验。把水榆花楸种子置于垫有滤纸的培养皿中,分别
加入浓度为 0、50、100、150、200、250、300、400 Mm/L NaCl 溶
液至滤纸完全浸湿,共8个处理,每处理重复3次,每重复种
子均为40粒,以蒸馏水为对照,试验期间保持培养皿白天恒
温25℃,夜晚恒温20℃。每日称重补充蒸发掉的盐溶液。处
理6d后复水,继续统计种子萌发情况。
1.2.2 指标测定。(1)发芽率(%)=种子正常发芽数/供试
种子总数×100。(2)发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt),其中Gt表示
在时间t内的发芽种子数,Dt表示相对应的发芽天数为在不
同时间的发芽数;Dt为相应的发芽日数。(3)活力指数(VI)=
GI×胚根长度。(4)胚根及胚芽长度。(5)相对盐害率(%)=(
对照发芽率-盐处理发芽率)/对照发芽率×100。
2 结果与分析
2.1 不同NaCl浓度对水榆花楸种子萌发的影响
由表1可知,在蒸馏水处理下的种子发芽率为52.5%,
高于其它所有处理组的种子发芽率。并且随着NaCl浓度的
逐渐升高,种子的发芽率依次递减,当NaCl浓度增加至300
Mm/L时,种子萌发率只有3.3%,最后NaCl浓度增加至400
Mm/L,种子萌发严重受阻,其完全丧失萌发能力。但200
Mm/L的NaCl浓度处理下的种子萌发率除外,此时的发芽率
高于150Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽率。多重比较
结果表明,各NaCl浓度处理下的种子的萌发率差异均显著。
处理6d后将种子进行复水实验,然后再统计种子萌发情况,
发现种子的发芽率均较盐胁迫时提高,恢复能力与之前受到
的盐胁迫程度成反比例关系,说明盐胁迫已对种子胚造成伤
害,盐浓度越高,对种子萌发的阻力越大,活性越低。200
Mm/L 的 NaCl 浓度处理下的种子有较高的复水发芽率;0
Mm/LNaCl浓度处理下的种子复水后发芽率增加不明显,仅
增加了2.5%。处理6d复水后,200Mm/LNaCl浓度发芽率为
47.5%,与对照组之间差异不显著。50、100、250、300Mm/L
NaCl浓度处理下种子的发芽率之间差异不显著。由此可见,
在遭受NaCl胁迫过程中受到的伤害越小,在复水时能更好、
更快地萌发。
表1 不同NaCl浓度对水榆花楸种子萌发的影响
2.2 不同NaCl浓度对水榆花楸种子发芽指数和活力指数的
盐胁迫对水榆花楸种子萌发的影响
卞付萍
(南京林业大学森林资源与环境学院,江苏 南京 210037)
摘 要:以水榆花楸种子为材料,分别用0、50、100、150、200、250、300、400 Mm/L处理种子,测定不同盐浓度对种
子萌发的影响,结果表明,清水处理下种子发芽率最高,发芽率随盐浓度的升高而逐渐降低,当盐浓度达到400 Mm/L
时,种子几乎不能萌发。
关键词:水榆花楸;盐胁迫;种子萌发
NaCl(Mm/L) 胁迫发芽率(%) 复水后发芽率(%)
0 52.5 55
50 25.8 27.5
100 20 27.5
150 13.3 15
200 19.2 47.5
250 4.17 25
300 3.3 25
400 0 20
试验研究
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DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2013.14.146
2013年第7期 现代园艺
影响
由表2可知,在蒸馏水处理下种子的发芽指数最高,且
其它各NaCl浓度处理下种子的发芽指数均与蒸馏水处理下
种子的发芽指数之间差异显著。随着NaCl浓度的增高,水榆
花楸种子的发芽指数和活力指数均呈下降趋势,0Mm/L的
NaCl浓度处理下种子的发芽指数为17,活力指数为60.1;50
Mm/L的NaCl浓度处理下种子的发芽指数为8.5,活力指数
为24.88;100Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽指数由为
6,活力指数为10.66。150Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发
芽指数由为3.5,活力指数为4.84。200Mm/L的NaCl浓度处
理下的种子发芽指数由为5.67,活力指数为6.55。250Mm/L
的NaCl浓度处理下的种子发芽指数由为0.83,活力指数为
0.71。300 Mm/L 的 NaCl 浓度处理下的种子发芽指数由为
0.33,活力指数为0.24。400Mm/L的NaCl浓度处理下的种子
发芽指数和活力指数均为0。
表2 不同NaCl浓度对水榆花楸种子发芽指数和活力指数的影响
2.3 不同NaCl浓度对水榆花楸种子相对盐害率的影响
由表3可知,随着NaCl浓度的增加,水榆花楸种子的相
对盐害程度呈现上升的趋势。蒸馏水处理下种子的相对盐害
率为0,其它各NaCl浓度处理下种子的相对盐害率均超过
50%,当NaCl浓度为400Mm/L时,相对盐害率达到100%,
说明此时高浓度的NaCl对种子的伤害很大,此时种子完全
丧失了萌发的能力。
表3 不同NaCl浓度对水榆花楸种子的相对盐害率的影响
2.4 不同NaCl浓度对水榆花楸种子胚根与胚芽生长的影响
由图1可知,随着NaCl浓度的不断升高,水榆花楸种子
萌发的胚根与胚芽长度依次递减。各处理组种子的胚根和胚
芽长度与蒸馏水处理的种子的胚根与胚芽长度相比差异均
显著,说明盐处理已对水榆花楸幼苗的生长产生了不同程度
的抑制作用。当NaCl浓度达50Mm/L时,水榆花楸幼苗的胚
根与胚芽长度迅速下降,表明此时的盐浓度对水榆花楸种子
的萌发过程产生了阻碍;当NaCl浓度达300Mm/L时,水榆
花楸幼苗的胚根与胚芽长度达到最低,分别是蒸馏水处理下
的22%和17%,表明此时的盐浓度对水榆花楸种子萌发阻
碍作用严重;当NaCl浓度达400Mm/L时,水榆花楸种子完
全没有萌发出胚根和胚芽,表明此时的盐浓度已对水榆花楸
的幼胚产生严重的毒害作用。
图1 不同NaCl浓度对水榆花楸种子胚根与胚芽生长的影响
3 讨论
盐胁迫对植物种子的抑制程度与盐的浓度、种类及植物
抗盐能力有关,其对植物种子萌发的危害主要有两个方面,
一是渗透效应,二为离子效应。所以种子发芽率因NaCl浓度
的不同而存在一定的差异。发芽率(GR)反映了种子发芽的多
少,发芽势(GE)反映了种子发芽的快慢和整齐度,发芽指数
(GI)能够反映种子在整个发芽期的综合活力,活力指数(VI)
既能反映种子发芽率、发芽速度,又能反映生长势及生长活
力。通过这些指标能够从不同角度反映出水榆花楸种子的耐
盐性。本实验研究浓度为 0、50、100、150、200、250、300、400
Mm/LNaCl对种子萌发的各项指标的影响的差异。实验发现
水榆花楸种子的发芽率、发芽指数和活力指数均随NaCl浓
度的增加而呈下降趋势,说明在不同盐分胁迫下,种子萌发
受到不同程度的抑制,随NaCl浓度的升高,种子发芽受抑制
程度逐渐加大。NaCl胁迫对水榆花楸种子萌发的相对盐害率
结果表明,50、100、150、200、250、300、的种子萌发的相对毒害
率均超过50%,当浓度为400Mm/L时,水榆花楸种子的相对
毒害率高达100%。随着盐浓度的升高,水榆花楸种子的发芽
率、发芽指数和活力指数均呈下降趋势,而且水榆花楸种子
萌发的相对毒害率呈明显上升趋势,同时加强对水榆花楸胚
芽和胚根生长的抑制作用。结合发芽率、复水发芽率、发芽指
数、活力指数、相对毒害率及幼苗生长情况来看,当NaCl浓
度达到400Mm/L时,水榆花楸种子几乎不能萌发,此时盐胁
迫对种子的毒害作用达到最大,种子完全失活。
(责任编辑 张芝)
NaCl(Mm/L) 发芽指数 活力指数(%)
0 17 60.1
50 8.5 24.88
100 6 10.66
150 3.5 4.84
200 5.67 6.55
250 0.83 0.71
300 0.33 0.24
400 0 0
NaCl(Mm/L) 相对盐害率(%)
0 0
50 52.4
100 61.9
150 76.2
200 61.9
250 90.5
300 95.2
400 100
试验研究
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